4.3 Le protocole MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) est un protocole de communication machine à machine très léger basé sur TCP/IP.

Il permet de transférer des informations à l'aide d'un mécanisme publication/abonnement (publish/subscribe).

Dans le monde de la domotique, il a une application intéressante : il permet à deux boîtes domotiques de communiquer ensemble. Les données d'un capteur branché sur la boîte A pourraient ainsi déclencher une action sur un récepteur branché sur la boîte B.

Il est également possible qu'un objet connecté soit lui-même conçu pour communiquer via MQTT.

Agent MQTT

Pour gérer les communications, il faut avoir un agent MQTT (en anglais, MQTT broker), parfois appelé courtier MQTT ou encore serveur MQTT.

Mosquitto est un agent MQTT libre et très répandu. C'est d'ailleurs lui qui peut être facilement installé par différentes boîtes domotiques comme Jeedom ou Home Assistant.

Il ne faut pas confondre l'agent Mosquitto avec le site Web https://test.mosquitto.org qui est une installation publique de ce même Mosquitto, souvent utilisée pour faire des tests.

Attention : les informations qui transigent sur https://test.mosquitto.org sont publiques! De plus, la communication n'est pas fiable, le serveur peut arrêter de fonctionner à tout moment. C'est un serveur de test.

Les informations qui transigent sur un agent local sont plus sécuritaires que celles qui transigent sur https://test.mosquitto.org, à condition que l'agent MQTT soit correctement configuré.

Exemple de fonctionnement

Voici un exemple simple du fonctionnement d'une communication MQTT :

Une boîte domotique envoie de l'information au sujet d'un de ses objets connectés, par exemple un capteur de luminosité, à un agent MQTT sur un canal donné. Le système domotique est ici le client publieur (publisher).
Une autre boîte domotique est abonnée à ce canal. Elle recevra alors l'information sur la luminosité. Une règle d'automatisation lui permettra d'allumer ou d'éteindre une ampoule selon l'information reçue. Cette boîte est le client abonné (subscriber).
L'information peut circuler dans les deux sens, c'est-à-dire que la boîte de l'ampoule pourra elle aussi envoyer de l'information au sujet de son état à l'agent MQTT sur un autre canal.
Les abonnés de ce canal seront informés de l'état de l'ampoule et pourront réagir convenablement.

Ce mécanisme est intéressant puisqu'il peut fonctionner localement, sans devoir faire appel à un service infonuagique.

MQTT

Les canaux de communication MQTT

La communication entre le publieur et un abonné passe par un canal. On utilise parfois le terme sujet. En anglais, on dira channel ou topic.

L'agent MQTT peut gérer autant de canaux que nécessaire.

Le publieur décide sur quel canal il publie l'information. L'agent enverra cette information seulement aux abonnés de ce canal. Ceci permet à plusieurs publieurs d'envoyer des informations qui ne seront reçues que par ceux qui désirent recevoir ces informations.

Pour qu'un canal existe, il suffit qu'un publieur et un abonné l'utilisent. Il n'y a pas d'étape de création en tant que telle.

Le nom d'un canal contient généralement plusieurs niveaux afin de bien organiser les canaux que l'agent MQTT doit gérer. Le nom sera sous la forme : un_niveau/un_sous_niveau/un_nom.

Voici quelques exemples valables :

maison/chambre/temperature
securite/porte
sauvegarde/homeassistant
homeassistant/cafetiere

Il est préférable d'éviter les espaces, les caractères accentués et les caractères spéciaux dans le nom d'un canal.

Payload

Le payload, aussi appelé la charge utile ou simplement les données, est le corps de l'information publiée sur un canal.

En fait, un message publié via MQTT contient un canal et un payload. On peut faire une comparaison avec un courriel qui contient un titre et un message.

QoS

La qualité du service peut prendre les valeurs 0, 1 ou 2, la valeur 2 étant la meilleure garantie de livraison du message mais également la plus exigente au niveau des ressources.

Cette valeur peut être configurée du côté du client publieur et du côté du client abonné.

Lorsque le client abonné a une QoS inférieure à celle du client publieur, c'est la plus basse valeur qui est utilisée pour envoyer l'information de l'agent MQTT vers le client abonné.

https://www.hivemq.com/blog/mqtt-essentials-part-6-mqtt-quality-of-service-levels/